手机浏览器扫描二维码访问
什么是四维空间?
众所周知,一个方向就是一个维度,三个互相垂直的方向,构成了我们所处的三维空间。
那么简单来说,四个互相垂直的方向,就能构成四维空间。
这第四个方向,就代表着时间。
只是作为三维空间内的生物,我们无法对更高的维度产生直观感受,也很难想象在XYZ坐标系的哪里,能插上第四个垂直方向。
所以,要想描述四维空间长成什么样子,大概只能用光怪陆离来形容。
不过想要理解四维物体通过三维空间是什么景象,还是有办法的。
阐述这个过程必须先向下兼容,才能从经验中借鉴一二。
先思考一个问题。
假如一个平面上生活着一群二维生物,当身处三维空间的我们伸出手指碾压平面时,那么它们能否看到我们三维的手指?
答案是否定的。
实际上生活在平面上的它们,只能看到一个点或一条线。
只有绕着手指转一圈,它们才能理解手指和平面相交的截面、即一个二维的图形,拥有着类似于椭圆的形状。
也就是说,当一个三维物体通过二维平面时,不管它的立体真实形状有多么复杂,二维生物看到的、或是说能理解的,只是其与该二维平面交错部分的一个横截面,相当于一个投影。
同样的逻辑运用在四维物体通过三维空间时,我们看到的仍然是一个三维物体。
为了更好地理解,可以用形状最简单的球体来举个例子。
因为没人知道、也无法验证四维球长什么样,所以这一概念只能在数学上定义。
当我们在平面XY坐标轴上画一个圆形,那么圆上某一点的横纵坐标,和圆的半径,可以构成一个三角形。
再根据勾股定理可得:R2=x2+y2
当移动这个圆形时,x和y的值会有增减。
而到了三维坐标系里,多了一个方向方向,Z。
勾股定理同样成立,球面任何一点的坐标平方和,等于球半径的平方,这就是球体的定义公式。
即,R2=(x-x0)2+(y-y0)2+(z-z0)2
符合该公式的形状就一定是个球体。
接下来就轮到四维坐标系了,假设多出来的那个垂直放方向叫W。
那么四维球体的定义方程,无非就是多了一个w减w0的平方。
R2=(x-x0)2+(y-y0)2+(z-z0)2+(w-w0)2
鉴于我们只能看到三维里的内容,所以w=0。
带入公式整理过后,就得到了:R2-w02=(x-x0)2+(y-y0)2+(z-z0)2
这时我们发现,公式右边,刚好就是三维球体的定义。
这也就刚好解释了四维球通过三维时,我们看到的仍会是一个标准的三维球体。
具体画面的话,就需要想象一下了。
当一个四维球通过我们的三维空间时,我们大概率会率先看到一个小球凭空出现。
这其实是四维球的顶点,相当于我们按压二维平面时,刚接触平面形成的一个小点。
接下来四维球继续通过,凭空出现的小球慢慢变大,直到达到四维球体最大直径。
然后它就开始缩小,最终通过,慢慢离开了我们的世界。
是不是感觉这玩意就跟金箍棒似的,说大就大说小就小?
其实多维空间原本只是一个数学概念、未必真实。
它体现了数学最迷人的一面,那就是作为一种工具,数学可以帮助我们摆脱想象力的限制,教我们尝试理解那些超出传统概念的存在。
做我们这行的最忌讳爱上客人 魅魔男娘,大姐姐们都想感化我 重生后,让白眼狼养女去公司扫厕所 快穿:主神又来亲吻他的神明了 重生后长公主只想要美男 末日游戏之我是NPC 神尊大佬的天命道侣是废材 股神【股票】三千元进股市 重回相亲夜,她手撕绿茶嫁前夫 渣男求和?可我已经暴富嫁侯府了 火影:拒绝红眼病从我做起 我在阿富汗开农庄 顶不住了,肆爷要持证上岗! 让一让,现在是女帝当道 穿越1949,腾飞从婴儿开始! 诡异世界:非正常人的守护 雇佣兵王妃太狂,战王折腰 退婚后,假千金上海岛随军躺赢 散修娶妻 吞天混沌经:开局先吞圣女修为
一个热爱网络游戏的痴孩子,二不垃及的真神祝愿下进入了游戏的世界。。。。。。...
江湖日报讯肯麦郎连锁客栈享誉大明各府,其总部却是京城一家名为来福的小客栈。来福客栈在江湖上大名鼎鼎,即便费用高昂,上到各派掌门下到江湖游侠,都挤破脑袋想去来福客栈吃顿饭。记者有幸请到武林盟主,揭开来福客栈的秘密!来福客栈日常一幕少林方丈,你怎么吃饭不给钱啊?偶弥陀佛,出家人身无分文,这顿饭可否算作化缘?不行!武当掌门没钱吃饭,还在后院洗碗呢!你若不给钱,就去洗茅房!来福客栈日常二幕丐帮长老,瞧你样子就没钱吃饭,你来客栈干啥?听闻来福客栈可以拿东西抵押,我这里有本上乘的秘...
王虎穿越了,而且悲催的成了五指山下的一只老虎。我去,这是要做猴哥虎皮裙的节奏?王虎表示不服。作为一只21世纪穿越来的新时代老虎,怎么着也要和猴哥拜把子,做兄弟啊!此时此刻齐天大圣孙悟空被压五行山马上就满五百年,再有十年,波澜壮阔,影响三界格局的西天取经之旅就要开始,看王虎如何在其中搅动三界风云,与猴哥一起再掀万...
一个转世失败的神农弟子,想过咸鱼般的田园生活?没机会了!不靠谱的神农,会让你体验到忙碌而充实的感觉。师父别闹,就算我病死饿死从悬崖跳下去,也不种田,更不吃你赏赐的美食真香啊!本人著有完本精品农家仙田,欢迎阅读。QQ群42993787...
...
...